京スーパーコンピュータ、ヒトの脳活動をモデル化

Tiffany Trader

世界で最も強力なスーパーコンピュータのひとつ、日本の京コンピュータは、人間の脳の活動をモデル化に初めて成功した。10Petaflops以上を達成する京コンピュータは、世界第4位の最速である。それでも、705,024プロセッサコアと140万GBのRAMで、神経活動の1秒相当の計算するために40分掛かった。

計算生命科学のための理研HPCIプログラムの研究者、日本の沖縄先端科学技術大学院大学(OIST)とドイツのForschungszentrum Jülichのすべての研究者らは、これまでに行わ最大の総合ニューラルネットワークシミュレーションを実行するために共に作業した。

実験に必要不可欠なものは、10.4兆シナプスで接続された17.3億の神経細胞の複雑なネットワークを再現するために、京システムの82,944プロセッサを利用した神経シミュレーション技術、またはNESTと呼ばれるオープンソースのシミュレーションソフトウェアであった。研究されたネットワークの大きさにもかかわらず、それは脳の神経回路網全体のわずか1％を表すにすぎない。

研究は、シミュレーション技術の限界と京マシンの機能をテストするために試みられた。今、研究者が何が可能なのかの良いアイデアを持っていることで、彼らは将来の脳のシミュレーション研究を導くために、この経験を使う事ができる。

高度なシミュレーションはまた、未来が保持しているものとして垣間見せることが出来る。エクサスケールコンピューティングは、心臓の全器官モデリング、脳などのかつてない科学を可能にし、これらは現実のものとなる。その希望は、このような研究は、パーキンソン病やアルツハイマー病などの疾患を衰弱させるための処置や治療法につながるということである。

プロジェクト研究員、Markus Diesmannが断言する：「もし、京のようなペタスケールコンピュータが、今日の人間の脳内ネットワークの1％に相当することができるのならば、その後、私たちは個々の神経細胞とそのシナプスのレベルで全脳をシミュレートすることが、今後10年以内に有望で利用可能なエクサスケールコンピュータで可能になるだろうと思っています。」